Дано:
V(смеси) = 82 л
Dвозд. = 1,397
V(O₂) - ?
Решение:
Вычислим молярные массы газов в смеси:
М(С₂Н₆)=30 г/моль
М(С₃Н₈)=44 г/моль
Вычислим молярную массу смеси:
М(смеси) = М(возд.)*Dвозд. = 29 г/моль*1,397 = 40,5 г/моль
Примем кол-во в-ва этана (С₂Н₆) за х моль, а кол-во в-ва пропана за у моль, составим систему уравнения:
30х + 44у = 40,5*(х+у)
22,4х + 22,4у = 82
Решив систему уравнений, найдем количество веществ этана и пропана:
х=∨(С₂Н₆)=0,915179
у=∨(С₃Н₈)=2,745536
Находим объемы этана и пропана в смеси:
V(C₂H₆) = 22.4 л/моль*0,915179 моль = 20,5 л
V(C₃H₈) = 22,4 л/моль*2,745536 моль = 61,5 л
или V(C₃H₈) = 82 л - 20,5 л = 61,5 л
Теперь определяем объемы кислорода, необходимого для сжигания 20,5 л этана и 61,5 л пропана, для этого составляем уравнения реакций:
2 л ------ 3 л
2С₂Н₆ + 3О₂ = 4СО₂ + 6Н₂О
20,5 л --- х₁ л
х₁ = V₁(O₂) = 20,5л*3л/2л = 30,75 л
1 л ----- 5 л
С₃Н₈ + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂О
61,5 л -- х₂ л
х₂ = V₂(O₂) = 61,5 л* 5 л/ 1 л = 307,5 л
Определяем объем кислорода, который необходим для сжигания смеси этана и пропана:
V(O₂) = V₁(O₂) + V₂(O₂) = 30,75 л + 307,5 л = ₂338,25 л
Ответ: Для сжигания смеси этана и пропана объемом 82 л необходимо 338,25 л кислорода.